立式內(nèi)孔表面珩磨機(jī)總體設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目：立式內(nèi)孔表面珩磨機(jī)總體設(shè)計(jì)系別機(jī)電信息系專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)姓名學(xué)號(hào)導(dǎo)師2012年12月22日-1-1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）1.1題目背景國際機(jī)械行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際是科技實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)。隨著我國加入世界貿(mào)易組織和全球經(jīng)濟(jì)一體化環(huán)境的形成，機(jī)械行業(yè)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。機(jī)床作為基礎(chǔ)的機(jī)械產(chǎn)品，是先進(jìn)制造技術(shù)的載體和裝備工業(yè)的基本生產(chǎn)手段，機(jī)床工業(yè)已經(jīng)成為關(guān)系到國計(jì)民生、國防尖端建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。它影響到國家各個(gè)工業(yè)部門的裝備自動(dòng)化水平，勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和國防現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。隨著生產(chǎn)和科技的高速發(fā)展，機(jī)床日益向高速、高效、高精度和自動(dòng)化方向發(fā)展。目前，世界上應(yīng)用最多的是內(nèi)圓珩磨機(jī)床。立式珩磨機(jī)是伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化的需要而產(chǎn)生的。其被應(yīng)用許多方面，因珩磨機(jī)是高精度汽車零部件和精密液壓件生產(chǎn)的必備裝備，所以被廣泛應(yīng)用于縫紉機(jī)零件，汽車零部件，甚至航空航天零部件的生產(chǎn)。1.2研究意義珩磨加工是一種最常用的內(nèi)孔表面加工方式,近年來隨著對(duì)油缸等產(chǎn)品市場(chǎng)需求量的大幅提升,如何找到經(jīng)濟(jì)高效的內(nèi)孔精密加工方法,成為許多廠家面臨的課題。通過對(duì)國內(nèi)外珩磨機(jī)重點(diǎn)生產(chǎn)廠家的同類產(chǎn)品的比較、總結(jié),根據(jù)油缸等深孔產(chǎn)品的精加工特點(diǎn)和油缸加工生產(chǎn)實(shí)踐中的體會(huì),研制和開發(fā)出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用型強(qiáng)力珩磨機(jī),具有加工能力強(qiáng)、效率高、加工質(zhì)量?jī)?yōu)、成本較低等優(yōu)勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各部門所需求的多品種、多功能、高精度、高品質(zhì)、高度自動(dòng)化的技術(shù)裝備的開發(fā)和制造，促進(jìn)了先進(jìn)自找技術(shù)的發(fā)展。在金屬切削機(jī)床的11個(gè)大類中，磨床的品種規(guī)格是最為繁多的一類。珩磨是一種常用的精加工工藝，可獲得高尺寸精度、高形狀精度和低粗糙度（可達(dá)Ra0.05），并且內(nèi)孔表面有交叉網(wǎng)紋。目前，世界上應(yīng)用最多的是內(nèi)圓珩磨機(jī)床。立式珩磨機(jī)是伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化的需要而產(chǎn)生的。1.3國內(nèi)外相關(guān)研究情況我國生產(chǎn)的珩磨機(jī)設(shè)備與國外產(chǎn)品還有一定差距，不論是某一型號(hào)的產(chǎn)品還是某一系列的產(chǎn)品，這種差距主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的自動(dòng)化水平及智能化水平上。當(dāng)然，由于工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，在機(jī)器的生產(chǎn)制造和生產(chǎn)工藝等方面也還都存在差距。國外珩磨技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)中國的珩磨機(jī)制造業(yè)和珩磨工藝的使用行業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，珩磨機(jī)作為金屬加工生產(chǎn)中的重要設(shè)備，在機(jī)械加工行業(yè)中占有重要地位，珩磨機(jī)整機(jī)技術(shù)-2-水平的提高，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化、智能化，有益于我國裝備制造業(yè)水平的提高，為國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化做出貢獻(xiàn)。當(dāng)今高速高效磨削、超高速磨削在歐洲、美國和日本等一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快，比如德國的Aachen大學(xué)、美國的Connecticut大學(xué)等，有的在實(shí)驗(yàn)室完成了速度為250mm/s、350mm/s、400mm/s的實(shí)驗(yàn)。據(jù)報(bào)道，德國Aachen大學(xué)正在進(jìn)行目標(biāo)為500mm/s的磨削試驗(yàn)研究。在磨削方面，日本已有200mm/s的磨床在工業(yè)中應(yīng)用。早期的珩磨,主要用來提高工件的表面粗糙度,效率低,應(yīng)用范圍小。但在生產(chǎn)實(shí)踐中,人們發(fā)現(xiàn)珩磨加工有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),是一種具有廣泛用途的切削技術(shù),因而很快地推廣應(yīng)用于船舶、軸承、軍工和工程機(jī)械等制造業(yè)中。近些年來,珩磨機(jī)床、珩磨工藝、珩磨工具均有很大的發(fā)展,特別是人造金剛石和立方氮化硼磨料的問世并在珩磨加工中的應(yīng)用,把珩磨加工推向一個(gè)新的階段。珩磨加工原理:珩磨是利用安裝于珩磨頭圓周上的一條或多條油石，由漲開機(jī)構(gòu)（有旋轉(zhuǎn)式和推進(jìn)式兩種）將油石沿徑向漲開，使其壓向工件孔壁，以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時(shí)使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，零件不動(dòng)，或珩磨頭只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)珩磨。一般經(jīng)過珩磨可以提高形狀和尺寸精度一級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra0.2-0.025；珩磨加工時(shí)，珩磨機(jī)主軸帶動(dòng)珩磨頭作旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過珩磨頭中的脹縮機(jī)構(gòu)使磨條伸出，向孔壁施加壓力以作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)珩磨加工。珩磨加工的特點(diǎn):（1）加工精度高：特別是一些中小型的光通孔，其圓柱度可達(dá)0.001mm以內(nèi)。一些壁厚不均勻的零件，如連桿，其圓度能達(dá)0.002mm。對(duì)于大孔（孔徑在200mm以內(nèi)），圓度也可達(dá)0.005mm，如果沒有環(huán)槽或徑向孔等，直線度在0.01mm以內(nèi)也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高，磨削時(shí)支撐砂輪的軸承位于被珩孔之外，會(huì)產(chǎn)生偏差，特別是小孔加工，磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形狀精度，要想提高零件的位置精度，需要采取一些必要的措施。（2）表面質(zhì)量好:表面為交叉網(wǎng)紋，有利于潤(rùn)滑油的存儲(chǔ)及油膜的保持。有較高的表面支承率（孔與軸的實(shí)際接觸面積與兩者之間配合面積之比），因而能承受較大載荷，耐磨損，從而提高了產(chǎn)品的使用壽命。珩磨速度低（是磨削速度的幾十分之一），且油石與孔是面接觸，因此每一個(gè)磨粒的平均磨削壓力小，這樣工件的發(fā)熱量很小，工件表面幾乎無熱損傷和變質(zhì)層，變形小。珩磨加工面幾乎無嵌砂和擠壓硬質(zhì)層。-3-（3）加工范圍廣:主要加工各種圓柱形孔，光通孔。軸向和徑向有間斷的孔，如有徑向孔或槽的孔、鍵槽孔、花鍵孔、盲孔、多臺(tái)階孔等。另外，用專用珩磨頭，還可加工圓錐孔，橢圓孔等，但由于珩磨頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不用。用外圓珩磨工具可以珩磨圓柱體，但其去除的余量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)圓珩磨的余量。幾乎可以加工任何材料，特別是金剛石和立方氮化硼磨料的應(yīng)用。同時(shí)也提高了珩磨加工的效率。（4）經(jīng)濟(jì)性好：珩磨除孔之外尚可加工外圓、球面及環(huán)形曲面。立式內(nèi)圓珩磨機(jī)床是一種十分重要的孔加工精密機(jī)床，也是機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)中必不可缺少的精加工設(shè)備。其高的加工精度，也就要求了磨床必須具有合理的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，磨床總體設(shè)計(jì)和關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)歷來為國外機(jī)床制造廠商高度重視。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1本課題研究的主要內(nèi)容：1)通過查閱參考資料，熟悉立式珩磨機(jī)的工作原理及基本結(jié)構(gòu)。2)根據(jù)給定零件的加工要求，完成工藝方案的制定。3)在查閱資料的基礎(chǔ)上，完成機(jī)床總體方案的設(shè)計(jì)。4)完成主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)。5)完成液壓傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)。6)翻譯指定的外文技術(shù)資料7)撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。2.2擬采用的研究方案：方案一：(一)珩磨機(jī)的選擇立式珩磨機(jī)，其特點(diǎn)是主軸垂直不止的小型珩磨機(jī)，可安放在作業(yè)臺(tái)上。主軸旋轉(zhuǎn)軸線固定，移動(dòng)工件使加工點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)主軸軸線，主軸在主箱內(nèi)作軸向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸箱固定在立柱上端或在立柱上能作轉(zhuǎn)動(dòng)及上、下移動(dòng)以調(diào)整其位置，還可增加能繞立柱轉(zhuǎn)動(dòng)及上、下移動(dòng)的工作臺(tái)。(二)傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)1.主軸傳動(dòng)：此次設(shè)計(jì)是專用立式內(nèi)孔表面珩磨機(jī)，與普通的珩磨機(jī)不同的是，普通單軸珩磨機(jī)只在主軸上裝一個(gè)珩磨頭，進(jìn)行單孔磨削。可采用：電機(jī)減速器主軸齒輪行星齒輪珩磨頭由減速器驅(qū)動(dòng)2.工作臺(tái)的傳動(dòng)：為實(shí)現(xiàn)高效率、高精度。將原來的手動(dòng)改為自動(dòng)，欲采用液壓-4-傳動(dòng)系統(tǒng)。(三)電機(jī)的選擇：交流伺服電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)：減速器傳動(dòng)具有嚙合性能好，齒輪輪齒之間是二種逐漸嚙合過程，輪齒上的受力也是逐漸有小到大的，再由大到小。因此齒輪嚙合較為平穩(wěn)沖擊和噪聲小，適合大功率的傳動(dòng)，重合度高，結(jié)構(gòu)緊湊。但是用減速器傳動(dòng)時(shí)，安裝精度要求較高，工作情況及環(huán)境要求較大，且體積較大，調(diào)速范圍有限。方案二：(一)珩磨機(jī)的選擇：立式珩磨機(jī)，主軸旋轉(zhuǎn)中心固定，移動(dòng)工件使加工點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)主軸中心。主軸箱和工作臺(tái)安裝在立柱上，主軸垂直布置。立柱有圓柱、方柱。主軸可機(jī)動(dòng)進(jìn)給。(二)傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)：1.主軸傳動(dòng)：電機(jī)主軸齒輪行星齒輪珩磨頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)由液壓系統(tǒng)2.工作臺(tái)的傳動(dòng)：采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)進(jìn)給。(三)電機(jī)的選擇：調(diào)頻電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)：液壓裝置工作平穩(wěn)，由于重量小、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、別動(dòng)和頻繁的換向，操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2000:1）還可以在運(yùn)行中調(diào)速，使用壽命長(zhǎng)，容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)、機(jī)器的自動(dòng)化及過載保護(hù)。采用電液聯(lián)合控制后，可實(shí)現(xiàn)大負(fù)載